Los rayos x detectados de una estrella naciente similares a los primeros días denuestro Sol.


Créditos: rayos X: NASA / CXC / Aix-Marseille University / N. Grosso y col. ; Ilustración: NASA / CXC / M. Weiss.

Al detectar una llamarada de rayos X de una estrella muy joven usando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, los investigadores han restablecido la línea de tiempo para cuando estrellas como el Sol comienzan a emitir radiación de alta energía al espacio, como se informó en el último comunicado de prensa. Esto es significativo porque puede ayudar a responder algunas preguntas sobre los primeros días de nuestro Sol, así como algunas sobre el Sistema Solar de hoy.

La ilustración representa el objeto donde los astrónomos descubrieron la llamarada de rayos X. HOPS 383 se llama una joven “protostar” porque está en la fase más temprana de evolución estelar que ocurre justo después de que una gran nube de gas y polvo ha comenzado a colapsar. Una vez que haya madurado HOPS 383, que se encuentra a unos 1.400 años luz de la Tierra, tendrá una masa aproximadamente la mitad que la del Sol.

La ilustración muestra HOPS 383 rodeado por un capullo de material en forma de rosquilla (marrón oscuro), que contiene aproximadamente la mitad de la masa de la protostar, que está cayendo hacia la estrella central. Gran parte de la luz de la infante estrella en HOPS 383 no puede atravesar este capullo, pero los rayos X de la bengala (azul) son lo suficientemente potentes como para hacerlo. La luz infrarroja emitida por HOPS 383 se dispersa desde el interior del capullo (blanco y amarillo). Una versión de la ilustración con una región del capullo recortada muestra la brillante llamarada de rayos X del HOPS 383 y un disco de material que cae hacia la estrella.


Créditos: NASA / CXC / M. Weiss.

Las observaciones de Chandra en diciembre de 2017 revelaron el destello de rayos X, que duró aproximadamente 3 horas y 20 minutos. El destello se muestra como un bucle continuo en el cuadro insertado de la ilustración. El aumento rápido y la disminución lenta en la cantidad de rayos X es similar al comportamiento de los destellos de rayos X de estrellas jóvenes más evolucionadas que HOPS 383. No se detectaron rayos X desde la protostar fuera de este período de quema, lo que implica que durante estas veces HOPS 383 fue al menos diez veces más débil, en promedio, que la llamarada en su máximo. También es 2.000 veces más potente que la llamarada de rayos X más brillante observada desde el Sol, una estrella de mediana edad de masa relativamente baja.

A medida que el material del capullo cae hacia el interior del disco, también hay un éxodo de gas y polvo. Este “flujo de salida” elimina el momento angular del sistema, permitiendo que el material caiga del disco sobre la joven protostar en crecimiento. Los astrónomos han visto un flujo de salida de HOPS 383 y piensan que una llamarada de rayos X poderosa como la observada por Chandra podría quitar electrones de los átomos en la base. Esto puede ser importante para impulsar el flujo de salida por fuerzas magnéticas.

Además, cuando la estrella estalló en rayos X, también probablemente habría impulsado flujos energéticos de partículas que colisionaron con granos de polvo ubicados en el borde interno del disco de material que gira alrededor de la estrella. Suponiendo que algo similar sucedió en nuestro Sol, las reacciones nucleares causadas por esta colisión podrían explicar la abundancia inusual de elementos en ciertos tipos de meteoritos encontrados en la Tierra.

No se detectaron otras llamaradas de HOPS 383 en el transcurso de tres observaciones de Chandra con una exposición total de poco menos de un día. Los astrónomos necesitarán observaciones de rayos X más largas para determinar la frecuencia de esas erupciones durante esta fase muy temprana del desarrollo de estrellas como nuestro Sol.

Un artículo que describe estos resultados apareció en la revista Astronomy & Astrophysics y está disponible en línea en aquí. Los autores del artículo son Nicolas Grosso (Laboratorio de Astrofísica de Marsella en la Universidad Aix-Marseille en Francia), Kenji Hamaguchi (Centro de Investigación y Exploración en Ciencia y Tecnología Espaciales y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, MD), David Principe (Instituto de Tecnología de Massachusetts) y Joel Kastner (Instituto de Tecnología de Rochester).

El Marshall Space Flight Center de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo desde Cambridge y Burlington, Massachusetts.